算数

展開図てんかいずらずにける? — かいめんは「1つとばし」でつかる

展開図てんかいず問題もんだいは、苦手にがてひとがとてもおおいところです。「あたまなかりなさい」とわれても、れるひとれないひとがいる。れないひとは、そこでまってしまいます。

でも、じつは展開図てんかいず問題もんだいおおくは、らずにけます必要ひつようなのは「かいめんはどれか」をつけること。そしてかいめんは、展開図てんかいずうえで「1つとばし」にならんでいる——この1ぎょうだけで、あたまなか必要ひつようがなくなります。

立方体りっぽうたいめんは6つ、くみは3つ

立方体りっぽうたいにはめんが6つあります。そしてどのめんにも、ぴったり反対側はんたいがわにいる相手あいてが1つだけいます。だから6つのめんは、3つのくみかれます。

かいう2つのめんには、大事だいじ性質せいしつがあります。同時どうじえることがないのです。立方体りっぽうたいをどのきからても、えるのはせいぜい3つのめんまで。しかもその3つは、かならべつくみから1つずつになります。

立方体の見えている3面と、裏側の3面の対応を示した図

うえで、えているのは1・2・3の3めん裏側うらがわには6・5・4がかくれています。えているめんまれば、かくれているめんまる——これが展開図てんかいず問題もんだい土台どだいになります。

(この記事きじでは、かりやすいようにサイコロとおな数字すうじをふっています。かいめんが7になっているのは、そのためです。)

よこに4まいならんだれつは「1つとばし」

展開図てんかいずをよくると、よこに4まいならんだれつがあります。この4まいが、てたときにぐるりと一周いっしゅうしてよこをかこむめんです。ベルトのように一周いっしゅうするので、この4まいをまとめておびとよぶことにします。

展開図のうち、横に並んだ4枚だけを濃く示し、1つとばしが向かい合うことをカーブした線で結んだ図

4まいで1しゅうするということは、1まいと3まい2まいと4まいかいいます。になった4にんをつないだとき、正面しょうめんるのは左右さゆうのとなりではなく、そのこうのひと——それとおなじです。

これが「1つとばし」正体しょうたいです。となりめんは、れば直角ちょっかくがってくっつくので絶対ぜったいかいいません。1つとばした相手あいてだけがかいいます。

のこった2まいは、おびうえしたについている「ふた」と「そこ」。この2まいかいいます。ふたとそこは、おびのどのめんについていてもかならかいので、位置いちにしなくて大丈夫だいじょうぶです。

サイコロなら、えないめんまでかる

ふつうのサイコロは、かいめんが7になるようにつくられています。1と6、2と5、3と4。これは算数さんすうまりではなく、サイコロという道具どうぐまりごとです。

サイコロの向かい合う面は和が7になる図

「1つとばし」と「は7」をわせると、展開図てんかいずがいくつかいてあるだけで、のこりのめんをぜんぶめられます必要ひつようはありません。1つとばしの相手あいてつけて、7からくだけです。

4まいならばないかたちは「2つとばし」

ここまでは、4まいならんだれつがある展開図てんかいずはなしでした。じつは展開図てんかいずは11種類しゅるいあって、4まいれつができるのはそのうち6種類しゅるいだけです。のこりには、4まいならんだれつがどこにもありません。たとえば、こんな階段かいだんかたちです。

階段のように2枚ずつずれて並んだ展開図。4枚並んだ列はないが、向かい合う面どうしが同じ色で示されている図

こうなると「1つとばし」は使つかえません。でもつけかたはあります。階段かいだんになっているところは、1つおおくとばす——つまり2つとばしです。

うえたしかめてみましょう。3から階段かいだんをたどると 5 → 1 → 4。りょうはしの3と4がかいくみです。5からたどれば 1 → 4 → 2 で、5と2のくみおないろになっているところをれば、たしかにそうなっています。

どちらのルールも「りょうはしがかいう」でおなじです。ちがうのは、あいだなんまいはさまっているかだけ。

ってたしかめてみよう

ここまでのはなしを、たしかめられるようにしました。おないろどうしがかいめんです。4種類しゅるい展開図てんかいずをひとりでにっていきますが、つまみをうごかせば自分じぶんのペースでたしかめられます。うえのボタンで展開図てんかいずをえらぶこともできます。

4つの展開図てんかいずは、かたちがぜんぶちがいます。「かいだん」には4まいならんだれつすらありません。でもってみると、どれもおな立方体りっぽうたいになります。えているめんも、かくれているめんおなじ。かたちがちがっても、とばしてまるくみわらないからです。

がったところで、えている3つのめんいろたしかめてみてください。3つともちがういろのはずです。おないろ(=かいめん)が同時どうじえることは、絶対ぜったいにありません

おぼかた — 「となりは仲間なかまじゃない」

展開図てんかいず問題もんだいまよったら、この順番じゅんばんかんがえてください。

よくある間違まちがいは、となりっためんかいうとおもってしまうことです。となりめんは、れば直角ちょっかくにくっつく——つまりへんをぴったりくっつけて、となりどうしになります。かいめんへんが、くっつくことはありません。展開図てんかいずうえでくっついてえる2まいは、絶対ぜったいかいわない、とおぼえてしまうのがはやいです。

展開図てんかいずは11種類しゅるいありますが、11種類しゅるいおぼえる必要ひつようはありません。どのかたちても、まっすぐか階段かいだんかをて、りょうはしをたどる。それだけでかいくみまります。

おもな参考情報